رنگ های متورم شونده (منبسط شونده) Intumescent Fire Resistive Material
امروزه از پوشش ها، کامپوزیت ها، نگه دارنده های آتش و پوشش های متورم شونده برای محافظت در برابر آتش استفاده می شود.
پوشش های متورم شونده از پیشرفت های اخیر به عنوان ضد آتش در ساختار باربری غیر فعال است.
پوشش های متورم شونده بیش از 20 سال است که برای محافظت در برابر آتش استفاده می شوند.
این پوشش در براب آتش متورم می شود و یک لایه زغالی محافظ کربنی ایجاد می کند.
رفتار سازه های فلزی در برابر آتش
آتش با افزایش دما باعث تغییر خواص فیزیکی فولاد و در نتیجه تخریب سازه های فلزی می گردد .
طبق استاندارد ASTM E_119 دما بحرانی ستون ها 538 درجه سانتیگراد و برای تیرها 598 درجه سانتیگراد می باشد .
زمان رسیدن به دمای بحرانی برای ستونی به مشخصات W14*193 در منحنی دمای آتش سلولزی 15 تا 18 دقیقه
و این زمان برای منحنی دمای آتش هیدروکربنی بین 6 الی 7 دقیقه می باشد. کاهش مقاومت مکانیکی
، کششی و افزایش طول عوامل تغییر شکل و خم شدن اسکلت فلزی می باشد. تخریب ساختمان در صورت افزایش زمان آتش‌سوزی قطعی خواهد بود.
پوششهاي محافظ در برابر حريق در حفاظت اسكلت سازه به منظور افزايش مقاومت المان های سازه ای
در برابر تنش هـــاي حرارت ناشي از حريق استفاده مي گردند كه علاوه بر پايدار نگاه داشتن سازه، فرصت بيشتري را
براي عمليات گـريز/ نجـات فراهم می سازد. سطح مقاومت مواد براي تامين چنين محافظتي توسط كوره هــاي ويژه و مطابق استاندارد
اندازه گيري شده و نتايج بر اساس ضخامت خشك مورد نياز ارائه مي شود كه از آن جمله مي توان به استاندارد BS 476-part 2 اشاره نمود ]2[.
مشخصات پوشش های محافظ در برابر حریق:
- نسوز بودن
- حفظ شکل ظاهری و عدم به وجود آمدن ترک در مواجهه با افزایش دما
- سبک بودن به منظور عدم تحمیل بار اضافی به سازه
- چسبندگی مناسب به سطح فلز، علی الخصوص پس از افزایش دما
- عدم تولید گازهای سمی و خطرناک در هنگام مواجهه با حریق
- مقاومت مکانیکی مناسب به منظور حفظ شکل ظاهری و سلامت پوشش تا پیش از قرار گرفتن در معرض حریق به منظور حفظ کارآیی در هنگام آتش سوزی
- مقاومت مناسب در برابر شرایط محیطی و جوی و امکان تعمیر آسان وسهولت اجرا ]2[. رنگ های ضد حریق
دسته بندی رنگ و مواد:
رنگ های متورم شونده (Intumescent Paint)، خود به 2 دسته رنگ های متورم شونده پایه آبی و رنگ های متورم شونده پایه اپوکسی و اکریلیک طبقه بندی می شوند.
پوشش های متورم شونده معدنی
مواد سیلیکاتی معدنی متورم شونده حاوی CaO، MgO، Al2O3 و کلسیم منیزیم سیلیکات با اکریلیک یا پلی وینیل استات به عنوان پوشش یا چسب استفاده می شود. پس یک پوشش می تواند شامل لاتکس پلیمری و عامل متورم شونده شامل گرانول های فلزات قلیایی و سیلیکات باشد.
یک ترکیب آبی متورم شونده سیلیکات قلیایی ،خاک رس و مواد معدنی مثل الومینیم اکسید هیدراته، بورات هیدراته، کربنات ها، بیوکربنات ها می تواند برای فلز و چوب و مواد پلیمری بکار رود.
مواد معدنی مانند سیلیکات های قلیایی دارای ویژگی های زیر می باشند:
دارای قیمت ارزان، دارای اشکالات در دوام و مقاومت به آب می باشد ]3[.
پوشش های متورم شونده آلی
این پوشش ها نسبت به پوشش های پایه سیلیکاتی نسبت به آب وهوا پایدارترند و مقاومت به اب بالاتری دارند. معماران به این پوشش ها علاقه بیشتری دارند تا بتوانند با استفاه از خود استیل عناصر را طراحی و دیزاین کنند. از جمله مواد:
دهنده کربن یا ایجاد کننده زغال مانند PER
اسید دهنده یا کاتالیست مانند APP
عامل دمنده: MEL
بایندر: پلی وینیل استات، اپوکسی
تنها مشکل پوشش: امکان ایجاد زغال نرم که می تواند توسط باد جابجا شود ]3[.
مکانیزم متورم شدگی: رنگ های ضد حریق
در ابتدا با شکستن منبع اسیدی یک اسید معدنی آزاد می شود که باعث دهیدراته شدن و کربنی شدن قالب های زغالی می شود.
سپس عامل دمنده تجزیه می شود و گازهایی را آزاد می کند که در ماتریکس ذوب شده کاهش می یابد و باعث ایجاد تورم و شکل گیری یک لایه زغالی محافظ چند سلولی می شود ]3[.